DE10036885A1 - Quick clamping unit - Google Patents

Quick clamping unit

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Abstract

The quick clamping unit has two borings (2a, 2b) in the casing (1) which merge into each other and which have different diameters. The lower one is a blind hole. A stepped piston (3) is fitted in these borings. The piston has a boring of its own into the top part of which the clamping journal can be inserted. A sliding bush is fitted in the bottom part of it

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schnellspanneinheit zum Fixieren eines Schnellspannzapfens auf einer Aufspannplatte, wobei der Schnellspannzapfen in einen hydraulisch/mechanisch betätigten Kolben eingesetzt ist und der Raum zwischen Kolben und Schnellspannzapfen mittels Druckluft frei von eindringenden Partikeln gehalten wird.The invention relates to a quick release unit for fixing a Quick release pin on a clamping plate, the quick release pin is inserted into a hydraulically / mechanically operated piston and the Space between piston and quick release pin free from compressed air penetrating particles is kept.

Spannzapfen sind Bestandteile von Spanneinrichtungen, durch die zu bearbeitende Werkstücke bei jedem Arbeitsgang eine zuvor definierte Lage einnehmen. Solche Spanneinrichtungen sind Bestandteile von Aufspannplatten, die Teil von Maschinentischen, Vorrichtungen, Rasterplatten und Paletten sein können und mittels derer sich Werkstücke exakt definiert aufnehmen lassen. Die Spannzapfen werden dann in Schnellspanneinheiten fest gesetzt.Clamping pins are components of clamping devices through which Machining workpieces a predefined position for each work step take in. Such clamping devices are part of Clamping plates, part of machine tables, devices, grid plates and pallets and by means of which workpieces are precisely defined have it recorded. The clamping pins are then in quick clamping units fixed.

Es ist eine Spanneinrichtung zur Fixierung eines Einzugsnippels auf einer Aufspannplatte bekannt (DE 198 41 928), die einen Kolben druckabhängig betätigt, der den Einzugsnippel aufnimmt. Die Einrichtung ist mit einer Druckluftquelle verbunden, so dass über einen Lufteinblaskanal die Druckluft den Raum unterhalb des Kolbens und durch einen Durchlasskanal dem Raum, in dem der Einzugsnippel eingezogen wird, zuführbar ist. Damit ist der Bereich des Einzugnippels ständig mit dem Druckluftkanal verbunden. Das Umspülen des Einzugsnippels ist jedoch nur dann zweckmäßig, wenn im entspannten Zustand der Einzugsnippel herausgenommen wird. Somit sind zusätzlichen Maßnahmen erforderlich um die Luftzufuhr zu regeln. Ferner ist der Raum unterhalb des Kolbens nach oben zum Bereich des Einzugsnippels offen, womit für Späne, Kühlmittel und andere Teilchen ein direkter Zugang zum Druckluftkanal besteht. Dies Partikel sind allein durch die Druckluft nicht immer aus dem Druckluftkanal entfernbar. Der jeweilige Zustand während des Spannvorganges ist nicht feststellbar, so dass sich Fehler, wie Tellerfederbruch usw. nicht ohne weiteres erkennen lassen.It is a clamping device for fixing a retractable nipple on a Clamping plate known (DE 198 41 928), the piston depending on pressure actuated, which receives the retractable nipple. The facility is with a Compressed air source connected, so that the compressed air via an air inlet duct the space below the piston and through a passage channel to the space, in which the retractable nipple is retracted, can be fed. So that's the area the retractable nipple is permanently connected to the compressed air duct. The washing up  the retractable nipple is only useful if in the relaxed Condition of the retractable nipple is removed. Thus are additional Measures required to regulate the air supply. Furthermore, the room open below the piston to the area of the retractable nipple, with what for chips, coolants and other particles direct access to the Compressed air duct exists. These particles are not due to the compressed air alone always removable from the compressed air duct. The respective state during the Clamping process is not detectable, so that there are errors such as a broken plate spring etc. do not show easily.

Es ist somit Aufgabe der Erfindung einen Schnellspannzapfen in eine Schnellspanneinheit einzuführen und den Einzugsraum durch Drucklufteinblasung frei von Fremdkörpern zu halten und gleichzeitig Maßnahmen zu treffen, dass keine Verunreinigungen außerhalb des den Schnellspannzapfen unmittelbar umgebenden Raum stattfindet. Ferner den jeweiligen Spannzustand des Einfahrens zu erfassen, zu überwachen und anzuzeigen.It is therefore an object of the invention a quick release pin in a Introduce quick clamping unit and through the feed area Keep compressed air injection free of foreign objects and at the same time Take measures that no contamination outside the Quick release spigot takes place immediately surrounding space. Furthermore the to record, monitor, and display.

Die Lösung der Aufgabe ist den kennzeichnenden Merkmalen der Ansprüche zu entnehmen.The solution to the problem is the characteristic features of the claims refer to.

In den Fig. ist die Erfindung näher beschrieben.In Figs., The invention is described in detail.

Fig. 1 zeigt die entspannte Schnellspanneinheit im Schnitt Fig. 1 shows the relaxed quick release unit in section

Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt davon Fig. 2 shows a section thereof

Fig. 3 zeigt die gespannte Schnellspanneinheit im Schnitt Fig. 3 shows the tensioned quick release unit in section

Fig. 4 zeigt einen Ausschnitt davon Fig. 4 shows a section thereof

In einem Gehäuse 1 ist eine Bohrung 2a, b eingebracht, in die ein Kolben 3 gleitend eingefügt ist. Die Bohrung 2 weist zwei unterschiedliche Durchmesser a und b auf. Der Kolben 3 besitzt eine Durchgangsstufenbohrung 4, in die einmal der Schnellspannzapfen 5 und unmittelbar darunter eine Buchse 6 einfügbar sind. Die Buchse 6 ist mit einer Sackbohrung 10 versehen, in die eine Druckfeder 7 eingefügt ist. Die Buchse ist mit einem Kopf nach oben abgeschlossen. Sobald der Schnellspannzapfen 5 in den Kolben 3 eingefügt wird kommt es zu einer Berührung zwischen Schnellspannzapfen und dem Kopf der Buchse 6, so dass im Spannzustand die Buchse 6 gegen die Federkraft der Druckfeder 7 durch den im Kolben fixierten Schnellspannzapfen heruntergedrückt wird.In a housing 1 , a bore 2 a, b is made, into which a piston 3 is slidably inserted. The bore 2 has two different diameters a and b. The piston 3 has a through-step bore 4 , into which the quick-release pin 5 and immediately below it a bush 6 can be inserted. The bushing 6 is provided with a blind bore 10 into which a compression spring 7 is inserted. The socket is closed with a head up. As soon as the quick-release pin 5 is inserted into the piston 3 , there is contact between the quick-release pin and the head of the bush 6 , so that in the tensioned state the bush 6 is pressed down against the spring force of the compression spring 7 by the quick-release pin fixed in the piston.

In den Kopf der Buchse 6 sind Wirbeldüsen 8 eingelassen derart, dass eine Verbindung zur Durchgangsbohrung 4 und zum Einzugsbereich 9 des Schnellspannzapfens 5 besteht. Es werden mehrere vorzugsweise drei Wirbeldüsen auf dem Umfang verteilt.Swirl nozzles 8 are embedded in the head of the bushing 6 in such a way that there is a connection to the through bore 4 and to the feed region 9 of the quick-release pin 5 . Several preferably three swirl nozzles are distributed over the circumference.

Der Kolben 3 kann sowohl mechanisch als auch hydraulisch betätigt werden. Die mechanische Ansteuerung erfolgt über Tellerfedern und die hydraulische Ansteuerung erfolgt über den Ölkanal 11. Im Gehäuse 1 ist ein Druckluftkanal 12 eingebracht, der in den Freiraum 13 unterhalb der Buchse 6 mündet. Dieser Druckluftkanal 12 ist durch den unteren Teil 14 des Kolbens 3 verschließbar. Damit wirkt Teil 14 wie ein Ventil. Diesem unteren Teil 14 ist ein Schalter 15 so zugeordnet, dass immer dann ein Signal abgeben wird, wenn Teil 14 auf den Boden des Freiraumes 13 aufsetzt. Dieses Signal steht nur dann an, wenn der Spannvorgang vollständig abgeschlossen und damit der Endzustand erreicht ist. Der Schalter 15 kann auch an anderen Stellen dem Kolben 3 zugeordnet werden und im Bedarfsfall auch extern angeordnet sein. Wichtig ist, dass der Schalter nur dann anspricht, wenn der Spannzustand vollständig erreicht ist. Schalter 15 kann ein induktiver Sensor sein oder ein beliebiges anderes Schaltelement.The piston 3 can be operated both mechanically and hydraulically. The mechanical control takes place via disc springs and the hydraulic control takes place via the oil channel 11 . In the housing 1 , a compressed air channel 12 is introduced, which opens into the free space 13 below the socket 6 . This compressed air channel 12 can be closed by the lower part 14 of the piston 3 . Part 14 thus acts like a valve. A switch 15 is assigned to this lower part 14 such that a signal is emitted whenever part 14 touches the floor of the free space 13 . This signal is only present when the clamping process has been completed and the final state is reached. The switch 15 can also be assigned to the piston 3 at other points and can also be arranged externally if necessary. It is important that the switch only responds when the clamping state is fully reached. Switch 15 can be an inductive sensor or any other switching element.

Zusätzliche Sensoren 16, die dem Druckluftkanal 12 zugeordnet sind, geben die Möglichkeit den anstehenden Druck und oder die Strömung der Luft zu messen und damit weitere Daten zu erfassen, die ebenfalls den jeweiligen Zustand des Spannens erkennen lassen. Ist der Kolben 3 nicht ganz in seine Endstellung gleich aus welchen Gründen gefahren, so wird die Druckluft durch die Veränderung des Spaltes zwischen Teil 14 und dem Freiraum 13 unterschiedliche Werte aufweisen, die von den Sensoren 16 erfassbar sind. Die Sensoren 16 können auch außerhalb der Schnellspanneinheit dem Druckluftkanal zugeordnet werden. Ebenso ist es möglich Luftdruck und oder Luftströmung zentral für die Aufspannplatten zu erfassen.Additional sensors 16, which are assigned to the compressed-air channel 12, the possibility that the prevailing pressure and or flow of the air to be measured and thus to collect additional data that can also detect the respective state of tensioning. If the piston 3 has not moved completely into its end position for whatever reason, the compressed air will have different values due to the change in the gap between the part 14 and the free space 13 , which values can be detected by the sensors 16 . The sensors 16 can also be assigned to the compressed air duct outside the quick-action clamping unit. It is also possible to measure air pressure and or air flow centrally for the clamping plates.

Ist der Schnellspannzapfen 5 in den Kolben 3 eingesetzt, wird der Kolben 3 über Ölkanal 11 beaufschlagt und bewegt sich in das Gehäuse hinein. Dabei nimmt er den Schnellspannzapfen 5 mit, der seinerseits auf die Buchse 6 einwirkt und diese gegen die Federkraft der Feder 7 nach unten drückt. Während dieses Vorganges strömt Luft aus dem Druckluftkanal 12 in den Freiraum 13 und von hier zu den Wirbeldüsen 8, so dass der Schnellspannzapfen und der Raum in dem er sich befindet von dem Wirbelstrom erfasst werden, und zwar so lange, bis der Kolben 3 seine Endstellung erreicht hat und Teil 14 den Druckluftkanal vollständig abschließt. If the quick release pin 5 is inserted into the piston 3 , the piston 3 is acted upon via the oil channel 11 and moves into the housing. He takes the quick release pin 5 , which in turn acts on the bushing 6 and presses it down against the spring force of the spring 7 . During this process, air flows from the compressed air channel 12 into the free space 13 and from here to the swirl nozzles 8 , so that the quick-release pin and the space in which it is located are gripped by the eddy current until the piston 3 reaches its end position has reached and part 14 completely closes the compressed air duct.

Der Schalter 15 meldet den abgeschlossenen Vorgang. So lässt sich leicht erkennen, ob eine von mehreren Schnellspanneinheiten, die auf einer Aufspannplatte montiert sind, nicht ordnungsgemäß eingefahren ist.The switch 15 reports the completed process. This makes it easy to see whether one of several quick-action clamping units that are mounted on a clamping plate has not been properly retracted.

Nach Bearbeitung des Werkstückes wird der Entspannvorgang eingeleitet und Kolben 3 beaufschlagt. Der Kolben fährt aus dem Gehäuse aus und nimmt den Schnellspannzapfen mit. Damit wird durch die Federkraft der Feder 7 die Buchse 6 nach oben gedrückt, gleichzeitig wird durch Teil 14 der Lufteinlass zum Kanal 12 geöffnet. Die Druckluft strömt wieder in die Bereiche ein und umspült den Einzugsbereich 9 des Schnellspannzapfens 5 und befreit diesen, während der Schnellspannzapfen 5 entfernt wird, von allen Spänen und Kühlmitteln. Durch den Kopf der Buchse 6 ist die Verbindung zwischen dem Einzugsbereich 9 des Schnellspannzapfens und dem Freiraum 13 abgedeckt, so dass zwar die Druckluft über die Wirbeldüsen 8 hindurchgeführt ist, Späne und andere Partikel jedoch daran gehindert sind in den Freiraum 13 zu gelangen.After machining the workpiece, the relaxation process is initiated and piston 3 is acted on. The piston extends from the housing and takes the quick release pin with it. The bushing 6 is thus pressed upwards by the spring force of the spring 7 , and at the same time the air inlet to the duct 12 is opened by part 14 . The compressed air flows back into the areas and rinses the intake area 9 of the quick release pin 5 and frees it from all chips and coolants while the quick release pin 5 is being removed. The head of the bushing 6 covers the connection between the intake area 9 of the quick-release pin and the free space 13 , so that although the compressed air is passed through the swirl nozzles 8 , chips and other particles are prevented from getting into the free space 13 .

Darüber hinaus wird jede Störung, die durch einen der Schnellspannzapfen hervor gerufen wird, erfasst und lokalisiert. Dieses noch in doppelter Hinsicht, einmal durch den Schalter 15 und zum anderen durch die Sensoren 16.In addition, any malfunction caused by one of the quick release pins is recorded and localized. This in two respects, first through the switch 15 and second through the sensors 16 .

Claims (6)

1. Schnellspanneinheit zum Fixieren eines Schnellspannzapfens auf eine Aufspannplatte, mittels eines mechanisch und oder hydraulisch betätigten Kolbens und Druckluftzufuhr zur Beseitigung von eindringenden Fremdkörpern, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (3) in seinem unteren Bereich mit einem als Ventil wirkenden Teil (14) versehen ist, das im Spannzustand den Luftkanal (12) abriegelt, dass in dem Teil (14) eine Buchse (6) gleitend eingefügt ist und dass in den Kopf der Buchse Wirbeldüsen (8) eingelassen sind.1. Quick clamping unit for fixing a quick clamping pin on a clamping plate, by means of a mechanically and or hydraulically operated piston and compressed air supply for removing foreign objects, characterized in that the piston ( 3 ) in its lower area is provided with a part ( 14 ) acting as a valve that, in the tensioned state, seals off the air duct ( 12 ), that a bushing ( 6 ) is slidably inserted in the part ( 14 ) and that vortex nozzles ( 8 ) are let into the head of the bushing. 2. Schnellspanneinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Buchse (6) eine Druckfeder (7) wirksam ist, die sich am Boden des Gehäuses (1) und am Kopf der Buchse abstützt.2. Quick clamping unit according to claim 1, characterized in that in the socket ( 6 ) a compression spring ( 7 ) is effective, which is supported on the bottom of the housing ( 1 ) and on the head of the socket. 3. Schnellspanneinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Wirbeldüsen (8) der für den Schnellspannzapfen (5) wirksame Einzugsbereich (9) im entspannten Zustand wirbelförmig mit Luft durchspült ist. 3. Quick clamping unit according to claim 1, characterized in that the swirl nozzles ( 8 ) for the quick clamping pin ( 5 ) effective intake area ( 9 ) in the relaxed state is flushed with air in a vortex shape. 4. Schnellspanneinheit nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schalter (15) vorgesehen ist, der bei exakter Beendigung des Spannvorganges ein Signal abgibt.4. Quick clamping unit according to claims 1-3, characterized in that a switch ( 15 ) is provided which emits a signal when the clamping process is exactly ended. 5. Schnellspanneinheit nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Druckluftkanal (12) Sensoren (16) wirksam sind, die den Luftdruck und oder die Luftströmung im Druckluftkanal messen und davon abhängige Signale abgeben.5. Quick clamping unit according to claims 1-3, characterized in that in the compressed air channel ( 12 ) sensors ( 16 ) are effective, which measure the air pressure and or the air flow in the compressed air channel and emit dependent signals. 6. Schnellspanneinheit nach Anspruch 1-5; dadurch gekennzeichnet, dass der Spannzustand aller am Spannvorgang beteiligten Schnellspannzapfen durch die Schalter (15) und oder durch die Sensoren (16) zentral überwachbar ist.6. Quick clamping unit according to claim 1-5; characterized in that the tensioning state of all quick release pins involved in the tensioning process can be monitored centrally by the switches ( 15 ) and or by the sensors ( 16 ).
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